王磊,徐德明,张鲲,胡军,肖光铭,徐燕君.2017.粤西黄泥坑金矿床地质地球化学特征和成矿时代[J].矿床地质,36(2):317~329WANG Lei,XU DeMing,ZHANG Kun,HU Jun,XIAO GuangMing,XU YanJun.2017.Geological and geochemical characteristics and metallogenic age of Huangnikeng gold deposit in western Guangdong Province[J].Mineral Deposits36(2):317~329
DOi:10.16111/j.0258_7106.2017.02.004
粤西黄泥坑金矿床地质地球化学特征和成矿时代
（1 武汉地质矿产研究所， 湖北 武汉430205； 2 中国地质调查局花岗岩成岩成矿地质 研究中心， 湖北 武汉430205；
第一作者简介王磊， 男， 1981年生， 博士， 副研究员， 主要从事岩石学和矿床 学研究。 Email： cgsleiwang@163.com
2016-10-09
本文得到中国地质调查局地质调查项目（编号： 12120113067200， DD20160035）和国家自 然科学基金项目（编号： 41302068）的联合资助
摘要:粤西黄泥坑金矿是近年来新发现的一个中_大型金矿床。其成矿作用分 为石英_黄铁矿 阶段、石英_多金属硫化物阶段和石英_碳酸盐阶段。其中，石英_黄铁矿阶段为金的主成矿 阶段。对含金石英脉进行了流体包裹体Rb_Sr同位素定年，获得等时线年龄为（233.4±8 .6） Ma （MSWD=2.3， n=5），表明黄泥坑金矿形成于印支期。对矿区花岗闪长岩进行了锆石L A_ICP_MS U_Pb定年，获得的206Pb/238U加权平均年龄为（451.1 ±2.7） M（MSWD=2.1，n=21），表明其形成于加里东期。综合分析花岗闪长岩和矿 石的微量元素分析数据及已有的研究成果显示，黄泥坑金矿床中金的来源并非加里东期花岗 闪长岩，可能来自于寒武系及隐伏的晚期岩浆岩。矿床的形成主要受罗定_广宁推覆构造控 制，挤压推覆后拉张剪切作用形成的剪切破碎带及其热液蚀变作用与成矿密切相关。
关键词:
地球化学；Rb_Sr等时线；LA_ICP_MS；锆石U_Pb；黄泥坑金矿；粤西
文章编号： 0258_7106 (2017) 02_0317_13 中图分类号： P618.51 文献标志码: A
Geological and geochemical characteristics and metallogenic age of Huangnikeng
gold deposit in western Guangdong Province
gold deposit in western Guangdong Province
(1 Wuhan Institute of Geology and Mineral Resources, Wuhan 430205, Hubei, China; 2 Research Center of Granitic Diagenesis and Mineralization, China Geological Su rvey, Wuhan 430205, Hubei, China； 3 Geological Survey of Guangdong Province, Gu angzhou
2016-10-09
Abstract:The Huangnikeng gold deposit in western Guangdong Province is a newly discovered middle_large sized gold deposit. Its ore_forming process can be divided into th ree stages, i.e., quartz_pyrite stage, quartz_polymetallic sulfide stage and qua rtz_carbonate stage， with the first stage being the main metallogenic stage. Th e fluid inclusions of quartz from ore_bearing quartz_veins samples yielded a Rb_ Sr isochron age of (233.4±8.6) Ma (MSWD=2.3, n=5), interpreted as the g old ore_forming age. LA_ICP_MS U_Pb dating of zircons from the granodiorite yiel ded 206Pb/238U weighted mean age of (451.1±2.7) Ma (MSWD= 2.1, n=21), indicative of the Caledonian origin. The trace element data of the granodiorites and quartz_vein ores, combined with previous studies, suggest that the gold source was probably d erived from the Cambrian strata or later concealed magmatic body rather than fro m the Caledonian granodiorite. The deposit is mainly controlled by the Luoding_G uangning nappe structure. The shear fracture zone and hydrothermal alteration ca used by the tensile and shearing stress after the nappe structure was closely re lated to the formation of this gold deposit.
Key words:
geochemistry, Rb_Sr isochron, LA_ICP_MS, zircon U_Pb, Huangni keng gold deposit, western Guangdong Province
粤西是中国重要的贵金属矿产地之一，先后在此发现大中型金、银矿床数十处，主要有河台 金矿 、长坑金矿、新洲金矿、板梯金矿、富湾银矿、庞西垌银金铅锌矿及天堂铅锌铜金矿等。该 区金矿类型复杂，主要为构造蚀变岩型、石英脉型、斑岩型及矽卡岩型。前人已经对上述矿 床开展了流体包裹体、矿物学、岩石学、地球化学和年代学等方面的研究工作，在其物质来 源 、成矿时代、成矿机制和成矿模式方面取得了较为丰硕的成果（王鹤年等，1989；陈伟等 ， 1990；陈好寿等，1991；Chen et al., 1994; Lu et al., 1995; Liang et al., 2004; 2 007； Pirajno et al ., 2002; Zheng et al., 2016；毛晓冬等，2003a; 2003b； 2004； 梁华英等，2006；王成辉等，2012；翟伟等，2004; 2005; 2006）。上述成果一方面为深入 认识和总结粤西地区金矿的成因机制及时空分布规律提供了证据，另一方面也为该区进一步 找矿工作提供了理论指导。黄泥坑金矿床是粤西地区近年来新发现的一个中_大型金矿床， 目 前对该矿床的研究较为薄弱（徐燕君等，2012）。本次在详细介绍其地质特征的基础上，利 用高精度的锆石LA_ICP_MS U_Pb法及流体包裹体Rb_Sr等时线法厘定了其成岩成矿时代，并 结合花岗闪长岩、矿石微量元素和区域上已有的研究成果，初步探讨了矿床成因。
区内断裂主要有北东向_近北东向的博白_梧州断裂、罗定_广宁断裂和吴川_四会断裂。罗定 _广宁断裂由多条平行侧列的断裂和挤压破碎带、糜棱岩、角砾岩及混合岩化带组成。断裂 引起的变质作用强烈，变质带宽约20 km，主断裂面多陡倾，倾向北西。该断裂控制了区内 主要金银矿床的分布。
区内岩浆岩活动强烈，从加里东期到燕山期均有分布，主要包括位于黄泥坑矿区西南部 的诗洞岩体和东侧的广宁岩体2个大型复式岩体。诗洞岩体主要由加里东期花岗质侵入体组 成（耿红燕等，2006），岩性主要为黑云母二长花岗岩和黑云母正长花岗岩；广宁岩体主要 由印支期和燕山早期花岗质侵入体组成（广东省佛山地质局，2013），岩性主要为黑 云母正长花岗岩、黑云母二长花岗岩和花岗闪长岩。
矿区控矿构造主要为断裂构造，以北东向断裂为主，次有北西向、东西向及近南北向断裂。 北东 向断裂规模较大，一般数百米到上千米，构造痕迹清晰，伴有硅化、黄铁矿化和其他多金属 硫化物矿化，形成构造蚀变岩型矿化带。
矿区位于广宁复式岩体的西侧外接触带， 出露呈岩株或岩枝状的5个小岩体， 构成一 个呈北北东向展布、长2500 m、宽400～500 m的岩体群（图1b），单个岩体出露面积均较小（＜0.5 km2）。岩性主要为细粒黑云母花岗闪长岩， 呈细粒花岗结构、块状构造，主要矿物成分为斜长石（约45%）、钾长石（约10%）、石英（ 约25%）、角闪石（约15%）、黑云母（约5%），副矿物主要为榍石、磷灰石等。岩石蚀变较 强烈，尤其是岩体边缘，主要有泥化、绢云母化、帘石化、阳起石化、硅化和碳酸盐化等（ 图2a、b）。
黄泥坑金矿矿体呈脉状产于寒武系水石组中（图3），受构造破碎带控制。矿区内已发 现金矿脉25条，主要有北东向、近东西向和南北向3组矿脉。以北东向矿脉为主，矿体倾向 北 西，倾角陡，一般为70°左右。除陡倾矿体外，矿区还发育一组倾角为30～40°的缓倾斜 矿脉，如VR1、V14、V18和V109等。金矿脉长100～700 m，多数为200～300 m，最长为V10和 V11号矿脉。矿石以含金为主，伴生银、铅锌、铜等，金和银品位分别为1～10 g/t和40～30 0 g/t（徐燕君等，2012）。
矿石矿物有黄铁矿、闪锌矿、方铅矿、黄铜矿、磁黄铁矿、毒砂、自然金、自然银等（图2c 、d），脉石矿物有石英、方解石、白云石等。矿石具压碎结构、粒状变晶结构、变余半自 形粒状结构、砂状结构、变余斑状结构和鳞片粒状变晶结构等，以条带状构造、角砾状构造 、网脉状构造为主，少量为浸染状和团块构造等。金主要以不可见金形式充填于黄铁矿或毒 砂晶粒集合体间隙中，或以自然金产出于少数富矿石中，如VR1、V9号脉。细粒或灰黑色粉 未状黄铁矿及细粒毒砂中含金较高。当黄铁矿与后期石英细脉共生或者相互穿插时，矿脉含 金品位明显增高。
围岩蚀变较发育，主要有硅化、黄铁矿化、毒砂 化、碳酸盐化、绿泥石化、高岭石化等，其 中硅化、黄铁矿化、毒砂化与成矿关系最为密切。蚀变作用分带现象不明显，断裂引起的 蚀变主要以硅化为主，伴有黄铁矿化和金矿化，蚀变岩一般呈带状充填在断裂构造内，形成 有1～10 m 宽的构造蚀变岩带。构造蚀变带由3部分组成：一是断层面，常被灰黑色粉 末状黄铁矿充填，并伴有角砾状石英；二是碎裂蚀变岩，主要由网脉状石英 细脉、硅化变质石英砂岩及角砾组成，充填有黄铁矿细脉以及磁黄铁矿、方铅矿、闪锌矿和黄铜矿等硫化物 ；三是石英脉，呈不规则网脉状、薄脉状充填，使蚀变岩进一步硅化和黄铁矿化，石英呈暗 灰色、油脂光泽，同时伴生的毒砂和细粒黄铁矿发育，并可见自然金。构造蚀变岩与围岩界 线不明显，是黄泥坑金矿区找矿的重要标志。
根据矿区野外观察及室内研究，将黄泥坑金的成矿作用划分为3个成矿阶段： ① 石英_黄铁 矿阶段，形成石英、毒砂、自然金、自然银以及少量方铅矿、闪锌矿和细粒黄铁矿，为金 的主要成矿阶段； ② 石英_多金属硫化物阶段，形成石英、黄铁矿、方铅矿、闪锌矿 和黄 铜矿等，为闪锌矿_方铅矿主要成矿阶段，并伴生银和金； ③ 石英_碳酸盐阶段，主要形成 方解石、白云石等碳酸盐矿物，有少量黄铜矿生成。石英_黄铁矿和石英_多金属硫化物成矿 作用过程中伴随构造运动和后期岩浆活动，成矿热液与围岩反应，发育硅化、黄铁矿化、毒 砂化和绿泥石化，而石英_碳酸盐成矿阶段则伴随硅化、碳酸盐化和高岭石化。
主、微量元素和Rb、Sr同位素分析在武汉地质矿产研究所中南矿产资源监督检测中心完成。 主量元素采用熔融制样X荧光光谱仪（帕纳科Axios系列）测定。微量元素和稀土元素测试在 Thermo X series2型电感耦合等离子质谱仪（ICP_MS）上完成，标样采用10 mg/L多元素混 合内标（美国PerkinElmer公司配制），相对偏差（RSD）均小于10%。Rb、Sr同位素分析在T riton热电离质谱仪上完成。样品化学制备在超净化实验室进行，样品w(Rb)、 w(Sr)根据同位素稀释法原理计算，全流程空白w(Rb)、w(Sr)分别为1 ×10-10 g和2×10-10 g。在样品测试过程中，采用GBW04411和NBS607监控化 学制备流程，NBS987监控仪器状态，标准测定值和推荐值在误差范围内一致。
锆石分选在河北省廊坊市宇能岩石矿物分选技术服务公司完成。锆石制靶、透射、反射光拍 照，以及阴极发光（CL）照相在武汉上谱科技公司完成。锆石U_Pb同位素分析在中国地 质大学（武汉）地质过程与矿产资源国家重点实验室（GPMR），利用激光剥蚀电感耦合等离 子 质谱仪（LA_ICP_MS）分析完成。采用束斑直径为32 μm。对分析数据的离线处理（包括对 样 品和空白信号的选择、仪器灵敏度漂移校正、元素含量及U_Pb同位素比值和年龄计算） 采用软件ICPMSDataCal （Liu et al., 2008; 2010a）完成。详细的仪器操作条件和数据处 理方法同Liu et al. (2008; 2010a; 2010b)。普通铅校正利用Andersen（2002）的ComPbCo rr#3_151程序，锆石U_Pb年龄计算及谐和图绘制采用Ludwig（2003）的Isoplot/Ex_ver3软 件。
获得富湾银矿矿化石英Ar_Ar年龄为 （64.3±0.1） Ma。王成辉等（2012 ）认为粤西金矿经历了多期次的成矿作用，但矿化主要集中在2个年龄段，即(184～171) Ma 和（130～120） Ma，与华南地区燕山期强烈的构造岩浆作用有关。本次获得的黄泥坑金矿 （233 . 4±8.6） Ma的成矿年龄，是粤西地区首次获得的印支期金矿成矿年龄的可靠数据。类似的 年 龄在海南岛有报道，如刘玉琳等（2002）测得的抱伦金矿矿脉中白云母K_Ar年龄为（221.2 ±3.3） Ma，舒斌等（2004）获得的石英脉型矿石中热液白云母Ar_Ar年龄为（219.41±0 .43） Ma；叶伯丹（1990）在二甲金矿区V129号脉采集的金云母获得的Ar_Ar坪年龄为 （228±5） Ma；陈好寿（1996）对二甲和不磨金矿进行了系统的Rb_Sr等时线测定， 获得的二甲金矿北牛矿段含矿蚀变碎裂岩全岩Rb_Sr等时线年龄为（233±21） Ma，新那都 矿段矿 石中石英和黄铁矿Rb_Sr等时线年龄为（219±4） Ma。不磨金矿含金石英脉Rb_Sr等时线年 龄为（244±21） Ma。
本次测试的黄泥坑矿区花岗闪长岩形成年龄为加里东期（451±2.7） Ma，而黄泥坑金矿成 矿年龄为印支期（233.4±8.6） Ma，且花岗闪长岩中Au元素并无明显富集，w(Au) 仅为2.00×10-9～4.71×10-9，表明该金矿与矿区出露的加里东期花岗闪 长岩没有直接的成因联系。而 早古生代寒武系黑色变质砂岩、千枚岩、板岩是区域上重要的金矿源层，矿体往往与含碳千 枚岩、板岩相伴产出，表明矿床的形成受地层层位和岩性控制。 张乾等（1997）据粤西地区 400余处金矿床（点）的统计，产于新元古界中的约占55%，产于寒武系中的约占30%，说明 粤西地区主要赋金层位为新元古界和寒武系。陆建军（1993）、潘家永等（1996）、张乾等 （1997）、何基（2003）和黄栋林（2004）对粤西地区不同时代地层岩石的地球化学分析结 果，表明新元古界云开群和早古生界寒武系八村群为该区金的矿源层，金含量分别为8×10 -9～25×10-9和17.5×10-9～25×10-9，高出地壳克拉克值数倍 （Taylor, 1985; 1995）。矿 源层中的金主要赋存在黄铁矿及硅酸盐晶格中，少数以自然金形式存在（陆建军，1993；何 基，2003）。一般来说，分布于硫化物中的金、自然金和吸附金在后期地质过程中易活化迁 移，而分布于长石、石英和磁铁矿等矿物中的金就比较难以转移活化，对成矿不利（陆建军 ，1993）。本区矿源层中的金利于活化转移，可由海西期—印支期一系列地质活动而使金物 质 活化迁移与富集沉淀成矿（何基，2003），岩浆上升侵入过程中，带来的含水热液与这套富 含矿质的地层发生水岩反应，围岩与热液接触带形成硅化、黄铁矿化等，形成初步富集的矿 化体（徐燕君等，2012）。
印支期粤西地区经强烈的推覆和剪切拉张作用，形成了罗定_广宁推覆构造带，并在推覆体 中 产生了一系列次一级的剪切滑脱断层（袁正新，1995；彭少梅，1995；Wang et al.，2007 ），为成矿流体运移和矿物结晶沉淀提供了有利的构造空间；同时伴随大规模的岩浆热液活 动，为地层中成矿元素的活化、迁移提供了热力学条件。频繁的构造_岩浆活动，使得原先 呈分散状态赋存于矿源层中的Au、Pb、Zn、Ag等成矿元素不断活化；同时，断裂同生热液、 岩浆热液共同从地层中萃取出成矿物质，形成混合含矿热液流体，于有利构造部位富集沉淀 形成矿床。
志谢锆石U_Pb同位素测试得到了中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实 验室（GPMR ）胡兆初研究员和罗涛博士的帮助；薄片鉴定和流体包裹体Rb_Sr同位素测试分别得到了武 汉地质矿产研究所黄惠兰高级工程师和蔡红高级工程师的帮助；审稿专家对本文提出 了宝贵的修改意见；在此一并志谢！
1区域地质背景
黄泥坑金矿区位于华夏地块的西部云开地区，吴川_四会断裂带和博白_梧州断裂 带之间、罗定_广宁断裂的北西侧（图1a）。区域上主要出露有新元古界南华系—震旦系、 下古生界寒武系—奥陶系及上古生界泥盆系。南华系大绀山组为一套喷流沉积建造， 主要由千枚岩夹火山岩、火山碎屑岩、黄铁矿层、泥灰岩和硅质岩组成；黄铁矿层底板的黑 色岩系及底部的石英岩夹石英云母片岩、千枚岩段为铅、锌、银、锡、金等金属矿的主要矿 源层（罗大略，2004；冯婷，2010；郭敏，2014），云浮硫铁矿、大金山钨锡矿即产于该层 位；震旦系老虎堂组为一套深海_半深海相碎屑岩_硅质岩建造，以细碎屑岩及含较多硅质岩 为特征，岩性以片理化粉砂岩、片岩、千枚岩为主，也是粤西地区重要的产金层位，著名 的 河台金矿及新洲金矿即赋存于该层位。寒武系为一套厚达数千米的浅海相_深海相复理石碎 屑 岩建造，统称为八村群，自下而上划分为牛角河组、高滩组和水石组。水石组主要由变质砂 岩及（含炭）千枚岩和板岩组成，是区内重要赋金层位之一，黄泥坑金矿即产于水石组中。 区内断裂主要有北东向_近北东向的博白_梧州断裂、罗定_广宁断裂和吴川_四会断裂。罗定 _广宁断裂由多条平行侧列的断裂和挤压破碎带、糜棱岩、角砾岩及混合岩化带组成。断裂 引起的变质作用强烈，变质带宽约20 km，主断裂面多陡倾，倾向北西。该断裂控制了区内 主要金银矿床的分布。
区内岩浆岩活动强烈，从加里东期到燕山期均有分布，主要包括位于黄泥坑矿区西南部 的诗洞岩体和东侧的广宁岩体2个大型复式岩体。诗洞岩体主要由加里东期花岗质侵入体组 成（耿红燕等，2006），岩性主要为黑云母二长花岗岩和黑云母正长花岗岩；广宁岩体主要 由印支期和燕山早期花岗质侵入体组成（广东省佛山地质局，2013），岩性主要为黑 云母正长花岗岩、黑云母二长花岗岩和花岗闪长岩。
2矿床地质特征
2.1矿区地质
矿区及外围出露寒武系八村群高滩组和水石组（图1b）。地层总体走向北东，倾 向以南东为主，局部为北西向，倾角50～70°。水石组岩性主要为灰绿色、深灰色变质长 石石英砂岩、石英粉砂岩、绢云母板岩、千枚岩，局部夹炭质千枚岩、硅质岩等，并见黄铁 矿化。高滩组主要为灰绿色、灰色绢云母板岩、千枚岩夹石英砂岩，变质细粒石英砂岩等 。矿区控矿构造主要为断裂构造，以北东向断裂为主，次有北西向、东西向及近南北向断裂。 北东 向断裂规模较大，一般数百米到上千米，构造痕迹清晰，伴有硅化、黄铁矿化和其他多金属 硫化物矿化，形成构造蚀变岩型矿化带。
矿区位于广宁复式岩体的西侧外接触带， 出露呈岩株或岩枝状的5个小岩体， 构成一 个呈北北东向展布、长2500 m、宽400～500 m的岩体群（图1b），单个岩体出露面积均较小（＜0.5 km2）。岩性主要为细粒黑云母花岗闪长岩， 呈细粒花岗结构、块状构造，主要矿物成分为斜长石（约45%）、钾长石（约10%）、石英（ 约25%）、角闪石（约15%）、黑云母（约5%），副矿物主要为榍石、磷灰石等。岩石蚀变较 强烈，尤其是岩体边缘，主要有泥化、绢云母化、帘石化、阳起石化、硅化和碳酸盐化等（ 图2a、b）。
2.2矿化特征
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图 1粤西地区地质及金矿分布图（a， 据Zheng et al., 2016修改）和黄泥坑金矿区地质 简图（b， 据徐燕君等， 2012修改） Fig. 1Geological map and distribution of gold deposits in the western Guangd ong Province (a， modified after Zheng et al., 2016) and simplified geological map of the Huangnikeng gold deposit (b， modified after Xu et al., 2012) |
矿石矿物有黄铁矿、闪锌矿、方铅矿、黄铜矿、磁黄铁矿、毒砂、自然金、自然银等（图2c 、d），脉石矿物有石英、方解石、白云石等。矿石具压碎结构、粒状变晶结构、变余半自 形粒状结构、砂状结构、变余斑状结构和鳞片粒状变晶结构等，以条带状构造、角砾状构造 、网脉状构造为主，少量为浸染状和团块构造等。金主要以不可见金形式充填于黄铁矿或毒 砂晶粒集合体间隙中，或以自然金产出于少数富矿石中，如VR1、V9号脉。细粒或灰黑色粉 未状黄铁矿及细粒毒砂中含金较高。当黄铁矿与后期石英细脉共生或者相互穿插时，矿脉含 金品位明显增高。
围岩蚀变较发育，主要有硅化、黄铁矿化、毒砂 化、碳酸盐化、绿泥石化、高岭石化等，其 中硅化、黄铁矿化、毒砂化与成矿关系最为密切。蚀变作用分带现象不明显，断裂引起的 蚀变主要以硅化为主，伴有黄铁矿化和金矿化，蚀变岩一般呈带状充填在断裂构造内，形成 有1～10 m 宽的构造蚀变岩带。构造蚀变带由3部分组成：一是断层面，常被灰黑色粉 末状黄铁矿充填，并伴有角砾状石英；二是碎裂蚀变岩，主要由网脉状石英 细脉、硅化变质石英砂岩及角砾组成，充填有黄铁矿细脉以及磁黄铁矿、方铅矿、闪锌矿和黄铜矿等硫化物 ；三是石英脉，呈不规则网脉状、薄脉状充填，使蚀变岩进一步硅化和黄铁矿化，石英呈暗 灰色、油脂光泽，同时伴生的毒砂和细粒黄铁矿发育，并可见自然金。构造蚀变岩与围岩界 线不明显，是黄泥坑金矿区找矿的重要标志。
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图 2黄泥坑金矿区花岗闪长岩（a、b）及含矿石英脉（c、d）显微照片 a. 蚀变花岗闪长岩； b. 具聚片、卡氏双晶和环带构造的中长石及后期的硅化作用； c. 磁黄铁矿被毒砂交代； d. 黄铁矿被毒砂和闪锌矿交代 Pl—斜长石； And—中长石； Hbl—角闪石； Bt—黑云母； Qz—石英； Po—磁黄铁矿； Py—黄铁矿； Apy—毒砂； Spl—闪锌矿 Fig. 2Photomicrographs of the granodionite (a, b) and ore_bearing quartz vein (c, d) in the Huangnikeng gold deposit a. Altered granodiorite; b. Andesine with Carlsbad twin, albite twin, zonal text ure and the later silicification; c. Pyrrhotite replaced by arsenopy_ rit e; d. Pyrite replaced by arsenopyrite and sphalerite Pl—Plagioclase; And—Andesine; Hbl—Hornblende; Bt—Biotite; Qz—Quartz; Po— Pyrrhotite; Py—Pyrite; Apy—Arsenopyrite; Spl—Sphalerite |
3样品及分析方法
本次共采集了3件花岗闪长岩样品用于主、微量元素分析。样品HNK1_6蚀变最强，主要为黄 铁矿化和强烈的碳酸盐化等，样品HNK2_2蚀变较强，主要为泥化、绢云母化、帘石化、阳起 石化和硅化等，样品HNK2_1蚀变最弱，主要为泥化和帘石化。采集了2件碎裂石英脉矿石样 品用于主要成矿元素分析，样品HNK1_1含矿较贫，HNK3_7含矿较富。对其中1件花岗闪长岩 样品（HNK2_1）进行了锆石LA_ICP_MS U_Pb定年，选取了一组6件碎裂石英脉矿石样品进行 了流体包裹体Rb_Sr同位素定年。
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图 3黄泥坑金矿0号勘探线剖面图（据徐燕君等，2012修改） Fig. 3Geological section along No. 0 exploration line of the Huangnikeng gold deposit (modified after Xu et al., 2012) |
锆石分选在河北省廊坊市宇能岩石矿物分选技术服务公司完成。锆石制靶、透射、反射光拍 照，以及阴极发光（CL）照相在武汉上谱科技公司完成。锆石U_Pb同位素分析在中国地 质大学（武汉）地质过程与矿产资源国家重点实验室（GPMR），利用激光剥蚀电感耦合等离 子 质谱仪（LA_ICP_MS）分析完成。采用束斑直径为32 μm。对分析数据的离线处理（包括对 样 品和空白信号的选择、仪器灵敏度漂移校正、元素含量及U_Pb同位素比值和年龄计算） 采用软件ICPMSDataCal （Liu et al., 2008; 2010a）完成。详细的仪器操作条件和数据处 理方法同Liu et al. (2008; 2010a; 2010b)。普通铅校正利用Andersen（2002）的ComPbCo rr#3_151程序，锆石U_Pb年龄计算及谐和图绘制采用Ludwig（2003）的Isoplot/Ex_ver3软 件。
4结果
4.1地球化学特征
黄泥坑矿区花岗闪长岩的主、微量元素分析结果分别列于表1和表2。 从表1可以看出，蚀变 最弱的样品HNK2_1，其w(SiO2)为59.36%；蚀变较强的样品HNK2_2，由于受到后 期硅化作用的影响，w(SiO2)增高到64.55%，而w(MgO)、w(FeO) 相对较低； 蚀变最强的样品HNK1_6，随着黄铁矿化和碳 酸盐化等蚀变作用的增强，w(SiO2)显著降低为42.56%，而w(MgO)、w(FeO)明显增加。与地壳 克拉克值（Taylor, 1985; 1995）相比（表2，图4a），黄泥坑花岗闪长岩的主要成矿元素 Au、Ag、Cu、Pb、Zn等并无明显富集，Au、Zn含量甚至低于世界花岗岩的平均值（表2）， 说 明黄泥坑花岗闪长岩并非金矿的成矿母岩，或成岩与成矿作用之间没有直接的成因联系。 稀土元素总量较低，∑REE为78.16×10-6～128.30×10-6，低于世界花岗岩 及华南花岗岩的平均值（表2）；(La/Yb)N介于4.80～8.32之间，轻、重稀土元素分异 较明显，稀土元素配分型式为平缓右倾型，具弱铕负异常或铕异常不明显（图4b）。2件碎 裂石英脉矿石样品的主要成矿元素含量相差显著（图4a），在含矿较贫的碎裂石英脉矿石样 品HNK 1_1中Au、Pb、W、Bi等元素弱富集，但在含矿较富的矿石样品HNK3_7中强烈富集。
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表 1黄泥坑金矿床花岗闪长岩主量元素(w(B)/%)分析结果 Table 2Major element (w(B)/%) composition of the granodiorites from the Huangnikeng gold deposit |
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表 2黄泥坑金矿区花岗闪长岩和矿石样品微量元素（w(B)/10-6）分析结果 Table 2Trace element composition （w(B)/10-6） of the granodiorites and ores from the Huangnikeng gold deposit |
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图 4黄泥坑金矿花岗闪长岩和矿石地壳元素标准化蛛网图（a，标准值据Taylor, 1985; 1 995）和球粒陨石标准化稀土元素 配分图（b，标准值据Sun et al., 1989） Fig. 4Crust_normalized trace element spidergrams (a, normalized values after T aylor, 1985; 1995) and chondrite_normalized REE patterns (b, normalized values after Sun et al., 1989) of the granodiorites and ores from the Huangnikeng gold deposit |
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图 5黄泥坑金矿花岗闪长岩锆石阴极发光（CL）图像 Fig. 5Representative cathodoluminescence (CL) images for zircons of the granod iorite from the Huangnikeng gold deposit |
4.2锆石LA_ICP_MS U_Pb定年
样品HNK2_1（花岗闪长岩）中的锆石均较自形，主要为长柱状及碎块状，恢复形貌后长100 ～200 μm，宽60～100 μm。CL图像显示（图5），这些锆石有着相对类似的内部结构和清 晰的振荡环带，为典型的岩浆锆石（Corfu et al., 2003; 吴元保等, 2004）。对其中24颗 锆石进 行了24个点的测年，结果列于表3及图6。这些锆石的Th和U含量具有较大的变化范围，w (Th)=170×10-6～2435×10-6，w(U)=480×10-6～2341× 10-6，较高的Th/U比值（0.35～1.48）。21个分析点位于岩浆环带清楚的锆 石区域 ，获得了较一致的U_Pb谐和年龄，它们的206Pb/238U年龄加权平 均值 为（451.1±2.7） Ma（2σ，n=21，MSWD=2.1），代表了花岗岩样品HNK02_1的岩浆 结晶年龄。16号分析点给出的206Pb/238U年龄为（487±5） Ma，阴 极发光及透射光、同位素信号特征显示该点可能受到了包体的影响，为一混合年龄； 而4号分析点（474±4 Ma）和8号分析点（452±5 Ma）可能由于遭受了退晶化变质作用（图 5），导致放射性成因铅丢失，偏离到了谐和曲线下方，其谐和度较低。上述3个点未参与 到加权平均计算中。
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表 3黄泥坑金矿床花岗闪长岩LA_ICP_MS锆石U_Pb同位素分析结果 Table 3U_Pb isotope analyses of zircons in the granodiorite from the Huangn ikeng gold deposit |
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图 6黄泥坑金矿床花岗闪长岩锆石LA_ICP_MS U_Pb年龄谐和图和加权平均年龄图 Fig. 6U_Pb concordia plot for zircons and its average age of the granodiorite from the Huangnikeng gold deposit |
4.3石英流体包裹体Rb_Sr定年
本次对挑选自含金石英脉中的6件石英样品进行了流体包裹体Rb_Sr同位素测试，结果列于表 4。6件样品中流体包裹体中w(Rb)范围为1.043×10-6～8.678×10-6 ，w(Sr)范围为0.6563×10-6～1.4640×10-6，87Rb/ 86Sr在4.597～17.22之间，87Sr/86Sr 在 0.742 02～0.783 00之间。利用Isoplot软件可以拟合出较好的等时线年龄（230 ±2 0） Ma（MSWD=6.5，n=6），6个分析点基本均位于拟合的等时线上及其附近，剔除略 微偏离的6号分 析点后，拟合的等时线年龄 为（233.4±8.6）Ma（MSWD=2.3，n=5）（图7），这一年龄基本可以代表黄泥坑金 矿床的成矿年龄，表明该金矿床形成于印支期。
5讨论
本次对挑选自黄泥坑金矿含金石英脉的6件石英样品进行了流体包裹体Rb_Sr同位素测试，剔 除略微偏离的6号分析点后，获得的等时线年龄为（233.4±8.6） Ma（图7），表明黄泥 坑金 矿形成于印支期，相当于晚三叠世。前人对粤西地区金矿的成矿时代开展了一些研究。陈好 寿等（1991）采用石英流体包裹体Rb_Sr等时线法获得的河台金矿不同矿段的年龄分别为（1 21.9±14.1） Ma、（129.3±4.1） Ma和（129.6±6.1） Ma；富云莲等（1991）获 得的河台金矿高村矿段绢云母Ar_Ar年为（141±6） Ma；翟伟等（2004）获得河台金矿高村 矿段含矿石 英脉Rb_Sr等时线年龄为（172±2） Ma；王成辉等（2012）获得的河台金矿河海矿段富硫化 物石英脉中绢云母Ar_Ar年龄为（157.1±1.0） Ma，磁黄铁矿Re_Os等时线 年龄为（175.5±4.3） Ma。王登红等（1999；2005）研究表明，长坑金矿形成于燕山早 期而富湾银矿形成于燕山 晚期与喜马拉雅早期的过渡阶段，二 者属于“伴生矿床”。毛晓冬等（2003a）采用Rb_Sr 等时线法获得的长坑金矿形成时代为（128±3） Ma， 富湾银矿形成时代为（66±12） Ma；梁英华等（2006）
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表 4黄泥坑金矿含矿石英脉流体包裹体Rb_Sr同位素分析结果 Table 4Rb_Sr isotopic composition of quartzes from ore_bearing quartz_vein of the Huangnikeng gold deposit |
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图 7黄泥坑金矿含矿石英脉流体包裹体Rb_Sr等时线图 Fig. 7Rb_Sr isochron age of ore_bearing quartz_vein from the Huangnikeng gol d deposit |
本次测试的黄泥坑矿区花岗闪长岩形成年龄为加里东期（451±2.7） Ma，而黄泥坑金矿成 矿年龄为印支期（233.4±8.6） Ma，且花岗闪长岩中Au元素并无明显富集，w(Au) 仅为2.00×10-9～4.71×10-9，表明该金矿与矿区出露的加里东期花岗闪 长岩没有直接的成因联系。而 早古生代寒武系黑色变质砂岩、千枚岩、板岩是区域上重要的金矿源层，矿体往往与含碳千 枚岩、板岩相伴产出，表明矿床的形成受地层层位和岩性控制。 张乾等（1997）据粤西地区 400余处金矿床（点）的统计，产于新元古界中的约占55%，产于寒武系中的约占30%，说明 粤西地区主要赋金层位为新元古界和寒武系。陆建军（1993）、潘家永等（1996）、张乾等 （1997）、何基（2003）和黄栋林（2004）对粤西地区不同时代地层岩石的地球化学分析结 果，表明新元古界云开群和早古生界寒武系八村群为该区金的矿源层，金含量分别为8×10 -9～25×10-9和17.5×10-9～25×10-9，高出地壳克拉克值数倍 （Taylor, 1985; 1995）。矿 源层中的金主要赋存在黄铁矿及硅酸盐晶格中，少数以自然金形式存在（陆建军，1993；何 基，2003）。一般来说，分布于硫化物中的金、自然金和吸附金在后期地质过程中易活化迁 移，而分布于长石、石英和磁铁矿等矿物中的金就比较难以转移活化，对成矿不利（陆建军 ，1993）。本区矿源层中的金利于活化转移，可由海西期—印支期一系列地质活动而使金物 质 活化迁移与富集沉淀成矿（何基，2003），岩浆上升侵入过程中，带来的含水热液与这套富 含矿质的地层发生水岩反应，围岩与热液接触带形成硅化、黄铁矿化等，形成初步富集的矿 化体（徐燕君等，2012）。
印支期粤西地区经强烈的推覆和剪切拉张作用，形成了罗定_广宁推覆构造带，并在推覆体 中 产生了一系列次一级的剪切滑脱断层（袁正新，1995；彭少梅，1995；Wang et al.，2007 ），为成矿流体运移和矿物结晶沉淀提供了有利的构造空间；同时伴随大规模的岩浆热液活 动，为地层中成矿元素的活化、迁移提供了热力学条件。频繁的构造_岩浆活动，使得原先 呈分散状态赋存于矿源层中的Au、Pb、Zn、Ag等成矿元素不断活化；同时，断裂同生热液、 岩浆热液共同从地层中萃取出成矿物质，形成混合含矿热液流体，于有利构造部位富集沉淀 形成矿床。
6结论
粤西黄泥坑金矿的成矿作用分为石英_黄铁矿阶段，石英_多金属硫化物阶段和石英_碳酸盐 阶 段。石英_黄铁矿阶段为金的主成矿阶段。含金石英脉流体包裹体Rb_Sr等时线年龄为（233 .4±8.6） Ma，表明黄泥坑金矿形成于印支期；矿区花岗闪长岩锆石U_Pb年龄为（451.1 ±2.7） Ma，表明其形成于加里东期。结合花岗闪长岩、矿石微量元素分析结果以及围岩 地层中成矿元素含量特征，认为黄泥坑金矿床中金的来源并非区内加里东期花岗闪长岩，而 可 能来自于寒武系及隐伏的晚期岩浆岩。矿床形成主要受推覆构造控制，与挤压推覆后的 拉张剪切作用形成的剪切破碎带及其热液蚀变有关。 志谢锆石U_Pb同位素测试得到了中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实 验室（GPMR ）胡兆初研究员和罗涛博士的帮助；薄片鉴定和流体包裹体Rb_Sr同位素测试分别得到了武 汉地质矿产研究所黄惠兰高级工程师和蔡红高级工程师的帮助；审稿专家对本文提出 了宝贵的修改意见；在此一并志谢！
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